李林 程承旗 任伏虎

(1.北京北斗伏羲科技有限公司，北京 102218；2.北京大学工学院，北京 100871；3.北京大学时空大数据协同创新中心，北京 100871)

0 引言

当前，以大数据、云计算、人工智能、物联网、5G等新一代信息技术为代表的数字浪潮正席卷全球。以2018年12月中国信息通信研究院首次发布《数字孪生城市研究报告(2018)》为标志，数字孪生城市的概念受到社会的广泛关注。在推动数字孪生城市的城市信息模型(City Information Modeling，CIM)建模过程中，传统的地理信息系统+建筑信息模型(GIS+BIM)方法存在明显局限。因此，有必要引入基于时空网格的数据组织技术体系，构建统一的时空框架，实现城市多源异构海量数据的融合。

1 数字孪生城市与CIM

1.1 数字孪生城市的浪潮

所谓数字孪生是指通过对物理世界的人、地、物、事件等全部要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。“数字孪生城市基于数字化标识、自动化感知、网络化连接、普惠化计算、智能化控制、平台化服务的信息技术体系和城市信息空间模型，在数字空间再造一个与物理城市匹配对应的数字城市，实现城市全要素数字化和虚拟化、全状态实时化和可视化、运行管理协同化和智能化，最终实现物理城市与数字城市虚实交互、平行运转”[1]。

数字孪生城市是技术演进与需求升级驱动下新型智慧城市建设发展的一种新理念、新途径、新思路，目前已经成为新型智慧城市建设的主流技术路线与发展目标。……